我們目前能觀測(cè)到的宇宙,其半徑大約是465億光年,而整個(gè)宇宙的年齡則被認(rèn)為是138億年左右,主流理論認(rèn)為,宇宙可能是無(wú)限大的,而且就算是有限的,它也完全沒(méi)有邊界。
拿465億光年除以138億年,算起來(lái)大概是每年膨脹3.37光年左右,換句話說(shuō),相當(dāng)于光速的3.37倍這么快的速度在擴(kuò)張,因?yàn)楣馑俚南拗破鋵?shí)只適用于物體穿越空間時(shí)的移動(dòng)速度而已,至于空間本身的膨脹速度,其實(shí)并不受光速的限制,原則上,空間的擴(kuò)張速度可以快到任何程度都是有可能的。
目前所說(shuō)的465億光年,是指我們現(xiàn)階段所能觀測(cè)到的宇宙半徑,而這個(gè)數(shù)據(jù)在科學(xué)界也算是相當(dāng)可靠的估算,至于全宇宙的實(shí)際大小,可能是100京光年,是我們現(xiàn)在可觀測(cè)宇宙的1000萬(wàn)倍。
雖然我們都知道,在這個(gè)浩瀚宇宙里,人類本來(lái)就像塵埃一樣微不足道,但當(dāng)你這樣比對(duì)過(guò)后,真的會(huì)覺(jué)得,我們好像根本什么都不是了。
但是根據(jù)弦論的說(shuō)法,宇宙的大小是由那些被折疊起來(lái)的額外維度所決定,整個(gè)宇宙可能只比我們目前能觀測(cè)到的這一小塊大一點(diǎn)點(diǎn)而已。
它的核心觀點(diǎn)是這樣的:我們所能看到的宇宙,其實(shí)只是光線經(jīng)過(guò)138億年所能走到的這一小部分而已,也就是經(jīng)過(guò)空間膨脹后留下的可見(jiàn)區(qū)域,在這個(gè)可觀測(cè)宇宙的地平線之外,還存在著一片真正的黑暗與未知世界,我們無(wú)法觀測(cè),也無(wú)法測(cè)量那條地平線以外的任何東西。
因?yàn)閺脑砩蟻?lái)說(shuō),那是絕對(duì)不可能辦到的,由于宇宙的膨脹速度在半徑465億光年的范圍內(nèi)已經(jīng)超過(guò)光速,那邊的光根本無(wú)法傳達(dá)到我們這里。
換句話說(shuō),光每秒所能移動(dòng)的距離,已經(jīng)比不上空間本身膨脹的速度了,所以我們唯一能做的,就是靠邏輯去推理與建構(gòu)模型,而其中一種推論就是:也許根本就不存在“遙遠(yuǎn)的地方”這種東西。
根據(jù)一些理論,特別是那些不把膨脹視為必要條件的宇宙模型,其實(shí)宇宙可能是有限的,而且它的大小可能也沒(méi)大到幾百萬(wàn)倍,頂多只是觀測(cè)范圍的幾百倍而已,從數(shù)學(xué)的角度來(lái)看,這樣的宇宙可能是像球面那樣封閉起來(lái)的結(jié)構(gòu),雖然有限,卻沒(méi)有真正的邊界。
比方說(shuō),你在地球儀上航行,你永遠(yuǎn)不會(huì)撞到什么盡頭,但你其實(shí)還是在有限的表面上移動(dòng),而接下來(lái)要說(shuō)的,就是最令人玩味的地方了。
如果整個(gè)宇宙的大小,真的就只比我們目前觀測(cè)到的稍微大一點(diǎn)點(diǎn),那我們現(xiàn)在看到的,可能就已經(jīng)幾乎是“全部”了,例如,宇宙微波背景輻射的均勻性,還有空間幾何的“平坦性”等等這些特征,很可能只是因?yàn)橛^測(cè)范圍外根本沒(méi)有什么特別的變化罷了。
而且如果真的有外部重力的干擾,也應(yīng)該早就對(duì)我們觀測(cè)到的宇宙結(jié)構(gòu)產(chǎn)生某種扭曲了,但實(shí)際上,這類現(xiàn)象目前還完全沒(méi)有被觀測(cè)到,所以說(shuō),我們的宇宙真的就是個(gè)小巧而封閉的有限系統(tǒng)嗎?
可如果是這樣,那為什么我們老是覺(jué)得宇宙應(yīng)該是無(wú)限廣大的呢?
那是因?yàn)楝F(xiàn)在的觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示,宇宙在幾何上的“平坦程度”實(shí)在高得驚人,根據(jù)歐幾里得幾何的觀點(diǎn)來(lái)看,如果宇宙是幾乎完全平坦的,那要么就是它真的無(wú)限大,要么就是它的曲率半徑大得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們能觀測(cè)到的范圍。
不過(guò)就算是這樣,這些數(shù)據(jù)其實(shí)也沒(méi)辦法完全否定另一種可能性:那就是宇宙仍然有一點(diǎn)點(diǎn)曲率,而且整體大小只是比我們目前看到的再大一點(diǎn)而已,假設(shè)宇宙的總體規(guī)模,真的比我們目前能觀測(cè)到的范圍還要大上幾千兆倍。
但這樣就代表,宇宙的某個(gè)地方會(huì)有“邊界”存在嗎?
很可能,答案是否定的。
當(dāng)大家聽(tīng)到“大爆炸”這個(gè)詞時(shí),通常會(huì)聯(lián)想到宇宙從某個(gè)固定起點(diǎn)開(kāi)始爆炸擴(kuò)張的畫(huà)面,但實(shí)際上,事情并不是這樣,所謂的大爆炸,并不是空間里某個(gè)點(diǎn)的爆炸,而是整個(gè)空間本身的膨脹與爆發(fā),所以宇宙并不是朝著某個(gè)外部空間膨脹,而是整個(gè)空間本身正在被拉伸展開(kāi)。
雖然銀河與銀河之間的距離會(huì)變得越來(lái)越遠(yuǎn),但這一切都發(fā)生在空間之中,而不是“往外面”擴(kuò)張,因?yàn)楦緵](méi)有“外面”這種東西,所以,大爆炸其實(shí)并沒(méi)有一個(gè)明確的起爆點(diǎn),更準(zhǔn)確地說(shuō),整個(gè)我們的宇宙本身,就是那個(gè)正在持續(xù)膨脹的“爆點(diǎn)”本體。
換句話說(shuō),我們每一個(gè)人,其實(shí)都還身處那個(gè)幾十億年前、溫度高達(dá)數(shù)兆度的爆炸核心之中。
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